[實用新型]一種控制器IC及其應用

有效

• 申請號: 201821720947.X
• 申請日: 2018-10-23
• 公開（公告）號: CN209016936U
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 趙志偉
• 申請（專利權）人: 深圳南云微電子有限公司;廣州金升陽科技有限公司
• 主分類號: H02M3/335
• 分類號: H02M3/335
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型實用新型提供一種集成功率管M1且帶升壓功能的控制器IC，且控制器IC內部包括一升壓啟動與關斷點選擇模塊，所述升壓啟動與關斷點選擇模塊能實現當所述BOS端連接外部器件時控制器IC具有升壓功能，當所述BOS端接地時控制器IC無升壓功能，本實用新型實用新型使寬范圍輸入要求只通過一個控制器IC和升壓拓撲外圍只用電感和二極管來實現，簡化外圍電路，減小PCB布板面積和體積，降低成本，滿足高密度小體積低成本電源系統的需求。

技術領域

本實用新型實用新型涉及一種控制器IC，特別涉及一種開關電源變換器的控制器IC。

背景技術

隨著新能源技術的發展，開關電源中寬輸入電壓范圍的直流-直流變換器得到了廣泛關注。開關電源直流-直流變換器主要由主電路和控制器兩部分構成。主電路用于電能轉換，一般由開關裝置和整流濾波電路等組成，電路結構有Buck、Boost、反激、全橋等等?？刂破饔糜跈z測變換器電路的工作狀態，并產生控制脈沖信號控制變換器中的開關裝置，調節傳遞給負載的電量以穩定輸出。

如圖1所示，為寬范圍輸入應用電路簡化圖，主功率拓撲為公知技術，包括輸入電壓V_IN、輸出電壓V_OUT、電容C_VIN、C_VDD和C_OUT、采樣模塊、控制模塊、振蕩器模塊、驅動模塊、控制器、主功率變壓器T、輔助繞組Ns2、主功率管M1和M2、采樣電阻Rcs、二極管D₁、D₂、D_OUT器件組成。GT引腳是控制器的驅動輸出，用于控制功率管M2的開啟和關斷；VDD引腳是控制器的電源輸入引腳，用于控制器的供電。為了滿足寬范圍輸入，在V_IN電壓比較低的時候不能滿足控制器的供電需求，需要將V_IN升壓后給控制器的VDD引腳供電，圖1所示的升壓電路原理是通過采樣模塊、控制模塊、振蕩器以及驅動模塊結合電感L₁、功率管M₁和二極管D₁構成的升壓拓撲實現的。通過控制M1的開關，實現輸出VDD電壓的上升，當VDD電壓達到控制器的啟動點之后，通過采樣VDD的電壓控制振蕩器不工作，使功率管M1關斷，進而升壓拓撲停止給VDD引腳供電。VDD引腳的掉電時間可通過旁路電容C_VDD的大小來設計，當輸出電壓VOUT建立后，可通過輔助繞組Ns2給VDD引腳供電。圖1所示的控制器的其它引腳連接關系和功能與本實用新型實用新型無關，圖1并未示出。

可見，圖1所示的現有技術中，外圍模塊復雜、元器件多，PCB布板困難，體積大，采購成本和生產成本都很高，不利于高功率密度小體積模塊電源的設計。

如圖2所示，也是現有技術實現寬范圍輸入的一種應用電路簡化圖，與圖1相比，它把采樣模塊、控制模塊、振蕩器模塊和驅動模塊集成在控制器1里面，使升壓功能通過控制器1和外圍功率管M1、電感L1和二極管D1構成的升壓拓撲來實現，減少了外圍器件，使PCB布局相對簡單。但整個電源系統需要用到兩個控制器IC和兩個功率管，使PCB布板體積增加，而且采購成本和生產成本也較高。

可見，在圖1和圖2所示的現有技術中，為了滿足寬范圍輸入的要求，外圍元器件多，PCB布板困難，體積大，采購成本和生產成本都很高，不滿足高密度小體積低成本電源系統的需求。

實用新型內容

有鑒如此，本實用新型實用新型要解決的技術問題是提供一種控制器IC，集成功率管M1且帶升壓功能，使寬范圍輸入要求只通過一個控制器，并且升壓拓撲外圍只用電感和二極管來實現，簡化外圍電路，減小PCB布板面積和體積，降低成本，滿足高密度小體積低成本電源系統的需求。

本實用新型實用新型解決上述技術問題的技術方案是：